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<div class='panel-body'>
    <p>ArrayBuffer对象、TypedArray视图和DataView视图是 JavaScript 操作二进制数据的一个接口。这些对象早就存在，属于独立的规格（2011 年 2 月发布），ES6 将它们纳入了 ECMAScript 规格，并且增加了新的方法。它们都是以数组的语法处理二进制数据，所以统称为二进制数组。</p>
    <p>这个接口的原始设计目的，与 WebGL 项目有关。所谓 WebGL，就是指浏览器与显卡之间的通信接口，为了满足 JavaScript 与显卡之间大量的、实时的数据交换，它们之间的数据通信必须是二进制的，而不能是传统的文本格式。文本格式传递一个 32 位整数，两端的 JavaScript 脚本与显卡都要进行格式转化，将非常耗时。这时要是存在一种机制，可以像 C 语言那样，直接操作字节，将 4 个字节的 32 位整数，以二进制形式原封不动地送入显卡，脚本的性能就会大幅提升。</p>
    <p>二进制数组就是在这种背景下诞生的。它很像 C 语言的数组，允许开发者以数组下标的形式，直接操作内存，大大增强了 JavaScript 处理二进制数据的能力，使得开发者有可能通过 JavaScript 与操作系统的原生接口进行二进制通信。</p>
    <p>二进制数组由三类对象组成。</p>
    <p>（1）ArrayBuffer对象：代表内存之中的一段二进制数据，可以通过“视图”进行操作。“视图”部署了数组接口，这意味着，可以用数组的方法操作内存。</p>
    <p>（2）TypedArray视图：共包括 9 种类型的视图，比如Uint8Array（无符号 8 位整数）数组视图, Int16Array（16 位整数）数组视图, Float32Array（32 位浮点数）数组视图等等。</p>
    <p>（3）DataView视图：可以自定义复合格式的视图，比如第一个字节是 Uint8（无符号 8 位整数）、第二、三个字节是 Int16（16 位整数）、第四个字节开始是 Float32（32 位浮点数）等等，此外还可以自定义字节序。</p>
    <p>简单说，ArrayBuffer对象代表原始的二进制数据，TypedArray视图用来读写简单类型的二进制数据，DataView视图用来读写复杂类型的二进制数据。</p>
    <p>TypedArray视图支持的数据类型一共有 9 种（DataView视图支持除Uint8C以外的其他 8 种）。</p>
    <p>数据类型 字节长度 含义 对应的 C 语言类型</p>
    <p>Int8 1 8 位带符号整数 signed char</p>
    <p>Uint8 1 8 位不带符号整数 unsigned char</p>
    <p>Uint8C 1 8 位不带符号整数（自动过滤溢出） unsigned char</p>
    <p>Int16 2 16 位带符号整数 short</p>
    <p>Uint16 2 16 位不带符号整数 unsigned short</p>
    <p>Int32 4 32 位带符号整数 int</p>
    <p>Uint32 4 32 位不带符号的整数 unsigned int</p>
    <p>Float32 4 32 位浮点数 float</p>
    <p>Float64 8 64 位浮点数 double</p>
    <p>注意，二进制数组并不是真正的数组，而是类似数组的对象。</p>
    <p>很多浏览器操作的 API，用到了二进制数组操作二进制数据，下面是其中的几个。</p>
    <p>File API</p>
    <p>XMLHttpRequest</p>
    <p>Fetch API</p>
    <p>Canvas</p>
    <p>WebSockets</p>
    <p>ArrayBuffer 对象</p>
    <p>概述</p>
    <p>ArrayBuffer对象代表储存二进制数据的一段内存，它不能直接读写，只能通过视图（TypedArray视图和DataView视图)来读写，视图的作用是以指定格式解读二进制数据。</p>
    <p>ArrayBuffer也是一个构造函数，可以分配一段可以存放数据的连续内存区域。</p>
    <p>const buf = new ArrayBuffer(32);</p>
    <p>上面代码生成了一段 32 字节的内存区域，每个字节的值默认都是 0。可以看到，ArrayBuffer构造函数的参数是所需要的内存大小（单位字节）。</p>
    <p>为了读写这段内容，需要为它指定视图。DataView视图的创建，需要提供ArrayBuffer对象实例作为参数。</p>
    <p>const buf = new ArrayBuffer(32);</p>
    <p>const dataView = new DataView(buf);</p>
    <p>dataView.getUint8(0) // 0</p>
    <p>上面代码对一段 32 字节的内存，建立DataView视图，然后以不带符号的 8 位整数格式，从头读取 8 位二进制数据，结果得到 0，因为原始内存的ArrayBuffer对象，默认所有位都是 0。</p>
    <p>另一种TypedArray视图，与DataView视图的一个区别是，它不是一个构造函数，而是一组构造函数，代表不同的数据格式。</p>
    <p>const buffer = new ArrayBuffer(12);</p>
    <p>const x1 = new Int32Array(buffer);</p>
    <p>x1[0] = 1;</p>
    <p>const x2 = new Uint8Array(buffer);</p>
    <p>x2[0]    = 2;</p>
    <p>x1[0] // 2</p>
    <p>上面代码对同一段内存，分别建立两种视图：32 位带符号整数（Int32Array构造函数）和 8 位不带符号整数（Uint8Array构造函数）。由于两个视图对应的是同一段内存，一个视图修改底层内存，会影响到另一个视图。</p>
    <p>TypedArray视图的构造函数，除了接受ArrayBuffer实例作为参数，还可以接受普通数组作为参数，直接分配内存生成底层的ArrayBuffer实例，并同时完成对这段内存的赋值。</p>
    <p>const typedArray = new Uint8Array([0,1,2]);</p>
    <p>typedArray.length // 3</p>
    <p>typedArray[0] = 5;</p>
    <p>typedArray // [5, 1, 2]</p>
    <p>上面代码使用TypedArray视图的Uint8Array构造函数，新建一个不带符号的 8 位整数视图。可以看到，Uint8Array直接使用普通数组作为参数，对底层内存的赋值同时完成。</p>
    <p>ArrayBuffer.prototype.byteLength</p>
    <p>ArrayBuffer实例的byteLength属性，返回所分配的内存区域的字节长度。</p>
    <p>const buffer = new ArrayBuffer(32);</p>
    <p>buffer.byteLength</p>
    <p>// 32</p>
    <p>如果要分配的内存区域很大，有可能分配失败（因为没有那么多的连续空余内存），所以有必要检查是否分配成功。</p>
    <p>if (buffer.byteLength === n) {</p>
    <p>    // 成功</p>
    <p>} else {</p>
    <p>    // 失败</p>
    <p>}</p>
    <p>ArrayBuffer.prototype.slice()</p>
    <p>ArrayBuffer实例有一个slice方法，允许将内存区域的一部分，拷贝生成一个新的ArrayBuffer对象。</p>
    <p>const buffer = new ArrayBuffer(8);</p>
    <p>const newBuffer = buffer.slice(0, 3);</p>
    <p>上面代码拷贝buffer对象的前 3 个字节（从 0 开始，到第 3 个字节前面结束），生成一个新的ArrayBuffer对象。slice方法其实包含两步，第一步是先分配一段新内存，第二步是将原来那个ArrayBuffer对象拷贝过去。</p>
    <p>slice方法接受两个参数，第一个参数表示拷贝开始的字节序号（含该字节），第二个参数表示拷贝截止的字节序号（不含该字节）。如果省略第二个参数，则默认到原ArrayBuffer对象的结尾。</p>
    <p>除了slice方法，ArrayBuffer对象不提供任何直接读写内存的方法，只允许在其上方建立视图，然后通过视图读写。</p>
    <p>ArrayBuffer.isView()</p>
    <p>ArrayBuffer有一个静态方法isView，返回一个布尔值，表示参数是否为ArrayBuffer的视图实例。这个方法大致相当于判断参数，是否为TypedArray实例或DataView实例。</p>
    <p>const buffer = new ArrayBuffer(8);</p>
    <p>ArrayBuffer.isView(buffer) // false</p>
    <p>const v = new Int32Array(buffer);</p>
    <p>ArrayBuffer.isView(v) // true</p>
    <p>TypedArray 视图</p>
    <p>概述</p>
    <p>ArrayBuffer对象作为内存区域，可以存放多种类型的数据。同一段内存，不同数据有不同的解读方式，这就叫做“视图”（view）。ArrayBuffer有两种视图，一种是TypedArray视图，另一种是DataView视图。前者的数组成员都是同一个数据类型，后者的数组成员可以是不同的数据类型。</p>
    <p>目前，TypedArray视图一共包括 9 种类型，每一种视图都是一种构造函数。</p>
    <p>Int8Array：8 位有符号整数，长度 1 个字节。</p>
    <p>Uint8Array：8 位无符号整数，长度 1 个字节。</p>
    <p>Uint8ClampedArray：8 位无符号整数，长度 1 个字节，溢出处理不同。</p>
    <p>Int16Array：16 位有符号整数，长度 2 个字节。</p>
    <p>Uint16Array：16 位无符号整数，长度 2 个字节。</p>
    <p>Int32Array：32 位有符号整数，长度 4 个字节。</p>
    <p>Uint32Array：32 位无符号整数，长度 4 个字节。</p>
    <p>Float32Array：32 位浮点数，长度 4 个字节。</p>
    <p>Float64Array：64 位浮点数，长度 8 个字节。</p>
    <p>这 9 个构造函数生成的数组，统称为TypedArray视图。它们很像普通数组，都有length属性，都能用方括号运算符（[]）获取单个元素，所有数组的方法，在它们上面都能使用。普通数组与 TypedArray 数组的差异主要在以下方面。</p>
    <p>TypedArray 数组的所有成员，都是同一种类型。</p>
    <p>TypedArray 数组的成员是连续的，不会有空位。</p>
    <p>TypedArray 数组成员的默认值为 0。比如，new Array(10)返回一个普通数组，里面没有任何成员，只是 10 个空位；new Uint8Array(10)返回一个 TypedArray 数组，里面 10 个成员都是 0。</p>
    <p>TypedArray 数组只是一层视图，本身不储存数据，它的数据都储存在底层的ArrayBuffer对象之中，要获取底层对象必须使用buffer属性。</p>
    <p>构造函数</p>
    <p>TypedArray 数组提供 9 种构造函数，用来生成相应类型的数组实例。</p>
    <p>构造函数有多种用法。</p>
    <p>（1）TypedArray(buffer, byteOffset=0, length?)</p>
    <p>同一个ArrayBuffer对象之上，可以根据不同的数据类型，建立多个视图。</p>
    <p>// 创建一个8字节的ArrayBuffer</p>
    <p>const b = new ArrayBuffer(8);</p>
    <p>// 创建一个指向b的Int32视图，开始于字节0，直到缓冲区的末尾</p>
    <p>const v1 = new Int32Array(b);</p>
    <p>// 创建一个指向b的Uint8视图，开始于字节2，直到缓冲区的末尾</p>
    <p>const v2 = new Uint8Array(b, 2);</p>
    <p>// 创建一个指向b的Int16视图，开始于字节2，长度为2</p>
    <p>const v3 = new Int16Array(b, 2, 2);</p>
    <p>上面代码在一段长度为 8 个字节的内存（b）之上，生成了三个视图：v1、v2和v3。</p>
    <p>视图的构造函数可以接受三个参数：</p>
    <p>第一个参数（必需）：视图对应的底层ArrayBuffer对象。</p>
    <p>第二个参数（可选）：视图开始的字节序号，默认从 0 开始。</p>
    <p>第三个参数（可选）：视图包含的数据个数，默认直到本段内存区域结束。</p>
    <p>因此，v1、v2和v3是重叠的：v1[0]是一个 32 位整数，指向字节 0 ～字节 3；v2[0]是一个 8 位无符号整数，指向字节 2；v3[0]是一个 16 位整数，指向字节 2 ～字节 3。只要任何一个视图对内存有所修改，就会在另外两个视图上反应出来。</p>
    <p>注意，byteOffset必须与所要建立的数据类型一致，否则会报错。</p>
    <p>const buffer = new ArrayBuffer(8);</p>
    <p>const i16 = new Int16Array(buffer, 1);</p>
    <p>// Uncaught RangeError: start offset of Int16Array should be a multiple of 2</p>
    <p>上面代码中，新生成一个 8 个字节的ArrayBuffer对象，然后在这个对象的第一个字节，建立带符号的 16 位整数视图，结果报错。因为，带符号的 16 位整数需要两个字节，所以byteOffset参数必须能够被 2 整除。</p>
    <p>如果想从任意字节开始解读ArrayBuffer对象，必须使用DataView视图，因为TypedArray视图只提供 9 种固定的解读格式。</p>
    <p>（2）TypedArray(length)</p>
    <p>视图还可以不通过ArrayBuffer对象，直接分配内存而生成。</p>
    <p>const f64a = new Float64Array(8);</p>
    <p>f64a[0] = 10;</p>
    <p>f64a[1] = 20;</p>
    <p>f64a[2] = f64a[0] + f64a[1];</p>
    <p>上面代码生成一个 8 个成员的Float64Array数组（共 64 字节），然后依次对每个成员赋值。这时，视图构造函数的参数就是成员的个数。可以看到，视图数组的赋值操作与普通数组的操作毫无两样。</p>
    <p>（3）TypedArray(typedArray)</p>
    <p>TypedArray 数组的构造函数，可以接受另一个TypedArray实例作为参数。</p>
    <p>const typedArray = new Int8Array(new Uint8Array(4));</p>
    <p>上面代码中，Int8Array构造函数接受一个Uint8Array实例作为参数。</p>
    <p>注意，此时生成的新数组，只是复制了参数数组的值，对应的底层内存是不一样的。新数组会开辟一段新的内存储存数据，不会在原数组的内存之上建立视图。</p>
    <p>const x = new Int8Array([1, 1]);</p>
    <p>const y = new Int8Array(x);</p>
    <p>x[0] // 1</p>
    <p>y[0] // 1</p>
    <p>x[0] = 2;</p>
    <p>y[0] // 1</p>
    <p>上面代码中，数组y是以数组x为模板而生成的，当x变动的时候，y并没有变动。</p>
    <p>如果想基于同一段内存，构造不同的视图，可以采用下面的写法。</p>
    <p>const x = new Int8Array([1, 1]);</p>
    <p>const y = new Int8Array(x.buffer);</p>
    <p>x[0] // 1</p>
    <p>y[0] // 1</p>
    <p>x[0] = 2;</p>
    <p>y[0] // 2</p>
    <p>（4）TypedArray(arrayLikeObject)</p>
    <p>构造函数的参数也可以是一个普通数组，然后直接生成TypedArray实例。</p>
    <p>const typedArray = new Uint8Array([1, 2, 3, 4]);</p>
    <p>注意，这时TypedArray视图会重新开辟内存，不会在原数组的内存上建立视图。</p>
    <p>上面代码从一个普通的数组，生成一个 8 位无符号整数的TypedArray实例。</p>
    <p>TypedArray 数组也可以转换回普通数组。</p>
    <p>const normalArray = [...typedArray];</p>
    <p>// or</p>
    <p>const normalArray = Array.from(typedArray);</p>
    <p>// or</p>
    <p>const normalArray = Array.prototype.slice.call(typedArray);</p>
    <p>数组方法</p>
    <p>普通数组的操作方法和属性，对 TypedArray 数组完全适用。</p>
    <p>TypedArray.prototype.copyWithin(target, start[, end = this.length])</p>
    <p>TypedArray.prototype.entries()</p>
    <p>TypedArray.prototype.every(callbackfn, thisArg?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.fill(value, start=0, end=this.length)</p>
    <p>TypedArray.prototype.filter(callbackfn, thisArg?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.find(predicate, thisArg?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.findIndex(predicate, thisArg?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.forEach(callbackfn, thisArg?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.indexOf(searchElement, fromIndex=0)</p>
    <p>TypedArray.prototype.join(separator)</p>
    <p>TypedArray.prototype.keys()</p>
    <p>TypedArray.prototype.lastIndexOf(searchElement, fromIndex?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.map(callbackfn, thisArg?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.reduce(callbackfn, initialValue?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.reduceRight(callbackfn, initialValue?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.reverse()</p>
    <p>TypedArray.prototype.slice(start=0, end=this.length)</p>
    <p>TypedArray.prototype.some(callbackfn, thisArg?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.sort(comparefn)</p>
    <p>TypedArray.prototype.toLocaleString(reserved1?, reserved2?)</p>
    <p>TypedArray.prototype.toString()</p>
    <p>TypedArray.prototype.values()</p>
    <p>上面所有方法的用法，请参阅数组方法的介绍，这里不再重复了。</p>
    <p>注意，TypedArray 数组没有concat方法。如果想要合并多个 TypedArray 数组，可以用下面这个函数。</p>
    <p>function concatenate(resultConstructor, ...arrays) {</p>
    <p>    let totalLength = 0;</p>
    <p>    for (let arr of arrays) {</p>
    <p>        totalLength += arr.length;</p>
    <p>    }</p>
    <p>    let result = new resultConstructor(totalLength);</p>
    <p>    let offset = 0;</p>
    <p>    for (let arr of arrays) {</p>
    <p>        result.set(arr, offset);</p>
    <p>        offset += arr.length;</p>
    <p>    }</p>
    <p>    return result;</p>
    <p>}</p>
    <p>concatenate(Uint8Array, Uint8Array.of(1, 2), Uint8Array.of(3, 4))</p>
    <p>// Uint8Array [1, 2, 3, 4]</p>
    <p>另外，TypedArray 数组与普通数组一样，部署了 Iterator 接口，所以可以被遍历。</p>
    <p>let ui8 = Uint8Array.of(0, 1, 2);</p>
    <p>for (let byte of ui8) {</p>
    <p>    console.log(byte);</p>
    <p>}</p>
    <p>// 0</p>
    <p>// 1</p>
    <p>// 2</p>
    <p>字节序</p>
    <p>字节序指的是数值在内存中的表示方式。</p>
    <p>const buffer = new ArrayBuffer(16);</p>
    <p>const int32View = new Int32Array(buffer);</p>
    <p>for (let i = 0; i < int32View.length; i++) {</p>
    <p>    int32View[i] = i * 2;</p>
    <p>}</p>
    <p>上面代码生成一个 16 字节的ArrayBuffer对象，然后在它的基础上，建立了一个 32 位整数的视图。由于每个 32 位整数占据 4 个字节，所以一共可以写入 4 个整数，依次为 0，2，4，6。</p>
    <p>如果在这段数据上接着建立一个 16 位整数的视图，则可以读出完全不一样的结果。</p>
    <p>const int16View = new Int16Array(buffer);</p>
    <p>for (let i = 0; i < int16View.length; i++) {</p>
    <p>    console.log("Entry " + i + ": " + int16View[i]);</p>
    <p>}</p>
    <p>// Entry 0: 0</p>
    <p>// Entry 1: 0</p>
    <p>// Entry 2: 2</p>
    <p>// Entry 3: 0</p>
    <p>// Entry 4: 4</p>
    <p>// Entry 5: 0</p>
    <p>// Entry 6: 6</p>
    <p>// Entry 7: 0</p>
    <p>由于每个 16 位整数占据 2 个字节，所以整个ArrayBuffer对象现在分成 8 段。然后，由于 x86 体系的计算机都采用小端字节序（little endian），相对重要的字节排在后面的内存地址，相对不重要字节排在前面的内存地址，所以就得到了上面的结果。</p>
    <p>比如，一个占据四个字节的 16 进制数0x12345678，决定其大小的最重要的字节是“12”，最不重要的是“78”。小端字节序将最不重要的字节排在前面，储存顺序就是78563412；大端字节序则完全相反，将最重要的字节排在前面，储存顺序就是12345678。目前，所有个人电脑几乎都是小端字节序，所以 TypedArray 数组内部也采用小端字节序读写数据，或者更准确的说，按照本机操作系统设定的字节序读写数据。</p>
    <p>这并不意味大端字节序不重要，事实上，很多网络设备和特定的操作系统采用的是大端字节序。这就带来一个严重的问题：如果一段数据是大端字节序，TypedArray 数组将无法正确解析，因为它只能处理小端字节序！为了解决这个问题，JavaScript 引入DataView对象，可以设定字节序，下文会详细介绍。</p>
    <p>下面是另一个例子。</p>
    <p>// 假定某段buffer包含如下字节 [0x02, 0x01, 0x03, 0x07]</p>
    <p>const buffer = new ArrayBuffer(4);</p>
    <p>const v1 = new Uint8Array(buffer);</p>
    <p>v1[0] = 2;</p>
    <p>v1[1] = 1;</p>
    <p>v1[2] = 3;</p>
    <p>v1[3] = 7;</p>
    <p>const uInt16View = new Uint16Array(buffer);</p>
    <p>// 计算机采用小端字节序</p>
    <p>// 所以头两个字节等于258</p>
    <p>if (uInt16View[0] === 258) {</p>
    <p>    console.log('OK'); // "OK"</p>
    <p>}</p>
    <p>// 赋值运算</p>
    <p>uInt16View[0] = 255;        // 字节变为[0xFF, 0x00, 0x03, 0x07]</p>
    <p>uInt16View[0] = 0xff05; // 字节变为[0x05, 0xFF, 0x03, 0x07]</p>
    <p>uInt16View[1] = 0x0210; // 字节变为[0x05, 0xFF, 0x10, 0x02]</p>
    <p>下面的函数可以用来判断，当前视图是小端字节序，还是大端字节序。</p>
    <p>const BIG_ENDIAN = Symbol('BIG_ENDIAN');</p>
    <p>const LITTLE_ENDIAN = Symbol('LITTLE_ENDIAN');</p>
    <p>function getPlatformEndianness() {</p>
    <p>    let arr32 = Uint32Array.of(0x12345678);</p>
    <p>    let arr8 = new Uint8Array(arr32.buffer);</p>
    <p>    switch ((arr8[0]*0x1000000) + (arr8[1]*0x10000) + (arr8[2]*0x100) + (arr8[3])) {</p>
    <p>        case 0x12345678:</p>
    <p>            return BIG_ENDIAN;</p>
    <p>        case 0x78563412:</p>
    <p>            return LITTLE_ENDIAN;</p>
    <p>        default:</p>
    <p>            throw new Error('Unknown endianness');</p>
    <p>    }</p>
    <p>}</p>
    <p>总之，与普通数组相比，TypedArray 数组的最大优点就是可以直接操作内存，不需要数据类型转换，所以速度快得多。</p>
    <p>BYTES_PER_ELEMENT 属性</p>
    <p>每一种视图的构造函数，都有一个BYTES_PER_ELEMENT属性，表示这种数据类型占据的字节数。</p>
    <p>Int8Array.BYTES_PER_ELEMENT // 1</p>
    <p>Uint8Array.BYTES_PER_ELEMENT // 1</p>
    <p>Uint8ClampedArray.BYTES_PER_ELEMENT // 1</p>
    <p>Int16Array.BYTES_PER_ELEMENT // 2</p>
    <p>Uint16Array.BYTES_PER_ELEMENT // 2</p>
    <p>Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4</p>
    <p>Uint32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4</p>
    <p>Float32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4</p>
    <p>Float64Array.BYTES_PER_ELEMENT // 8</p>
    <p>这个属性在TypedArray实例上也能获取，即有TypedArray.prototype.BYTES_PER_ELEMENT。</p>
    <p>ArrayBuffer 与字符串的互相转换</p>
    <p>ArrayBuffer转为字符串，或者字符串转为ArrayBuffer，有一个前提，即字符串的编码方法是确定的。假定字符串采用 UTF-16 编码（JavaScript 的内部编码方式），可以自己编写转换函数。</p>
    <p>// ArrayBuffer 转为字符串，参数为 ArrayBuffer 对象</p>
    <p>function ab2str(buf) {</p>
    <p>    // 注意，如果是大型二进制数组，为了避免溢出，</p>
    <p>    // 必须一个一个字符地转</p>
    <p>    if (buf && buf.byteLength < 1024) {</p>
    <p>        return String.fromCharCode.apply(null, new Uint16Array(buf));</p>
    <p>    }</p>
    <p>    const bufView = new Uint16Array(buf);</p>
    <p>    const len =    bufView.length;</p>
    <p>    const bstr = new Array(len);</p>
    <p>    for (let i = 0; i < len; i++) {</p>
    <p>        bstr[i] = String.fromCharCode.call(null, bufView[i]);</p>
    <p>    }</p>
    <p>    return bstr.join('');</p>
    <p>}</p>
    <p>// 字符串转为 ArrayBuffer 对象，参数为字符串</p>
    <p>function str2ab(str) {</p>
    <p>    const buf = new ArrayBuffer(str.length * 2); // 每个字符占用2个字节</p>
    <p>    const bufView = new Uint16Array(buf);</p>
    <p>    for (let i = 0, strLen = str.length; i < strLen; i++) {</p>
    <p>        bufView[i] = str.charCodeAt(i);</p>
    <p>    }</p>
    <p>    return buf;</p>
    <p>}</p>
    <p>溢出</p>
    <p>不同的视图类型，所能容纳的数值范围是确定的。超出这个范围，就会出现溢出。比如，8 位视图只能容纳一个 8 位的二进制值，如果放入一个 9 位的值，就会溢出。</p>
    <p>TypedArray 数组的溢出处理规则，简单来说，就是抛弃溢出的位，然后按照视图类型进行解释。</p>
    <p>const uint8 = new Uint8Array(1);</p>
    <p>uint8[0] = 256;</p>
    <p>uint8[0] // 0</p>
    <p>uint8[0] = -1;</p>
    <p>uint8[0] // 255</p>
    <p>上面代码中，uint8是一个 8 位视图，而 256 的二进制形式是一个 9 位的值100000000，这时就会发生溢出。根据规则，只会保留后 8 位，即00000000。uint8视图的解释规则是无符号的 8 位整数，所以00000000就是0。</p>
    <p>负数在计算机内部采用“2 的补码”表示，也就是说，将对应的正数值进行否运算，然后加1。比如，-1对应的正值是1，进行否运算以后，得到11111110，再加上1就是补码形式11111111。uint8按照无符号的 8 位整数解释11111111，返回结果就是255。</p>
    <p>一个简单转换规则，可以这样表示。</p>
    <p>正向溢出（overflow）：当输入值大于当前数据类型的最大值，结果等于当前数据类型的最小值加上余值，再减去 1。</p>
    <p>负向溢出（underflow）：当输入值小于当前数据类型的最小值，结果等于当前数据类型的最大值减去余值的绝对值，再加上 1。</p>
    <p>上面的“余值”就是模运算的结果，即 JavaScript 里面的%运算符的结果。</p>
    <p>12 % 4 // 0</p>
    <p>12 % 5 // 2</p>
    <p>上面代码中，12 除以 4 是没有余值的，而除以 5 会得到余值 2。</p>
    <p>请看下面的例子。</p>
    <p>const int8 = new Int8Array(1);</p>
    <p>int8[0] = 128;</p>
    <p>int8[0] // -128</p>
    <p>int8[0] = -129;</p>
    <p>int8[0] // 127</p>
    <p>上面例子中，int8是一个带符号的 8 位整数视图，它的最大值是 127，最小值是-128。输入值为128时，相当于正向溢出1，根据“最小值加上余值（128 除以 127 的余值是 1），再减去 1”的规则，就会返回-128；输入值为-129时，相当于负向溢出1，根据“最大值减去余值的绝对值（-129 除以-128 的余值的绝对值是 1），再加上 1”的规则，就会返回127。</p>
    <p>Uint8ClampedArray视图的溢出规则，与上面的规则不同。它规定，凡是发生正向溢出，该值一律等于当前数据类型的最大值，即 255；如果发生负向溢出，该值一律等于当前数据类型的最小值，即 0。</p>
    <p>const uint8c = new Uint8ClampedArray(1);</p>
    <p>uint8c[0] = 256;</p>
    <p>uint8c[0] // 255</p>
    <p>uint8c[0] = -1;</p>
    <p>uint8c[0] // 0</p>
    <p>上面例子中，uint8C是一个Uint8ClampedArray视图，正向溢出时都返回 255，负向溢出都返回 0。</p>
    <p>TypedArray.prototype.buffer</p>
    <p>TypedArray实例的buffer属性，返回整段内存区域对应的ArrayBuffer对象。该属性为只读属性。</p>
    <p>const a = new Float32Array(64);</p>
    <p>const b = new Uint8Array(a.buffer);</p>
    <p>上面代码的a视图对象和b视图对象，对应同一个ArrayBuffer对象，即同一段内存。</p>
    <p>TypedArray.prototype.byteLength，TypedArray.prototype.byteOffset</p>
    <p>byteLength属性返回 TypedArray 数组占据的内存长度，单位为字节。byteOffset属性返回 TypedArray 数组从底层ArrayBuffer对象的哪个字节开始。这两个属性都是只读属性。</p>
    <p>const b = new ArrayBuffer(8);</p>
    <p>const v1 = new Int32Array(b);</p>
    <p>const v2 = new Uint8Array(b, 2);</p>
    <p>const v3 = new Int16Array(b, 2, 2);</p>
    <p>v1.byteLength // 8</p>
    <p>v2.byteLength // 6</p>
    <p>v3.byteLength // 4</p>
    <p>v1.byteOffset // 0</p>
    <p>v2.byteOffset // 2</p>
    <p>v3.byteOffset // 2</p>
    <p>TypedArray.prototype.length</p>
    <p>length属性表示 TypedArray 数组含有多少个成员。注意将byteLength属性和length属性区分，前者是字节长度，后者是成员长度。</p>
    <p>const a = new Int16Array(8);</p>
    <p>a.length // 8</p>
    <p>a.byteLength // 16</p>
    <p>TypedArray.prototype.set()</p>
    <p>TypedArray 数组的set方法用于复制数组（普通数组或 TypedArray 数组），也就是将一段内容完全复制到另一段内存。</p>
    <p>const a = new Uint8Array(8);</p>
    <p>const b = new Uint8Array(8);</p>
    <p>b.set(a);</p>
    <p>上面代码复制a数组的内容到b数组，它是整段内存的复制，比一个个拷贝成员的那种复制快得多。</p>
    <p>set方法还可以接受第二个参数，表示从b对象的哪一个成员开始复制a对象。</p>
    <p>const a = new Uint16Array(8);</p>
    <p>const b = new Uint16Array(10);</p>
    <p>b.set(a, 2)</p>
    <p>上面代码的b数组比a数组多两个成员，所以从b[2]开始复制。</p>
    <p>TypedArray.prototype.subarray()</p>
    <p>subarray方法是对于 TypedArray 数组的一部分，再建立一个新的视图。</p>
    <p>const a = new Uint16Array(8);</p>
    <p>const b = a.subarray(2,3);</p>
    <p>a.byteLength // 16</p>
    <p>b.byteLength // 2</p>
    <p>subarray方法的第一个参数是起始的成员序号，第二个参数是结束的成员序号（不含该成员），如果省略则包含剩余的全部成员。所以，上面代码的a.subarray(2,3)，意味着 b 只包含a[2]一个成员，字节长度为 2。</p>
    <p>TypedArray.prototype.slice()</p>
    <p>TypeArray 实例的slice方法，可以返回一个指定位置的新的TypedArray实例。</p>
    <p>let ui8 = Uint8Array.of(0, 1, 2);</p>
    <p>ui8.slice(-1)</p>
    <p>// Uint8Array [ 2 ]</p>
    <p>上面代码中，ui8是 8 位无符号整数数组视图的一个实例。它的slice方法可以从当前视图之中，返回一个新的视图实例。</p>
    <p>slice方法的参数，表示原数组的具体位置，开始生成新数组。负值表示逆向的位置，即-1 为倒数第一个位置，-2 表示倒数第二个位置，以此类推。</p>
    <p>TypedArray.of()</p>
    <p>TypedArray 数组的所有构造函数，都有一个静态方法of，用于将参数转为一个TypedArray实例。</p>
    <p>Float32Array.of(0.151, -8, 3.7)</p>
    <p>// Float32Array [ 0.151, -8, 3.7 ]</p>
    <p>下面三种方法都会生成同样一个 TypedArray 数组。</p>
    <p>// 方法一</p>
    <p>let tarr = new Uint8Array([1,2,3]);</p>
    <p>// 方法二</p>
    <p>let tarr = Uint8Array.of(1,2,3);</p>
    <p>// 方法三</p>
    <p>let tarr = new Uint8Array(3);</p>
    <p>tarr[0] = 1;</p>
    <p>tarr[1] = 2;</p>
    <p>tarr[2] = 3;</p>
    <p>TypedArray.from()</p>
    <p>静态方法from接受一个可遍历的数据结构（比如数组）作为参数，返回一个基于这个结构的TypedArray实例。</p>
    <p>Uint16Array.from([0, 1, 2])</p>
    <p>// Uint16Array [ 0, 1, 2 ]</p>
    <p>这个方法还可以将一种TypedArray实例，转为另一种。</p>
    <p>const ui16 = Uint16Array.from(Uint8Array.of(0, 1, 2));</p>
    <p>ui16 instanceof Uint16Array // true</p>
    <p>from方法还可以接受一个函数，作为第二个参数，用来对每个元素进行遍历，功能类似map方法。</p>
    <p>Int8Array.of(127, 126, 125).map(x => 2 * x)</p>
    <p>// Int8Array [ -2, -4, -6 ]</p>
    <p>Int16Array.from(Int8Array.of(127, 126, 125), x => 2 * x)</p>
    <p>// Int16Array [ 254, 252, 250 ]</p>
    <p>上面的例子中，from方法没有发生溢出，这说明遍历不是针对原来的 8 位整数数组。也就是说，from会将第一个参数指定的 TypedArray 数组，拷贝到另一段内存之中，处理之后再将结果转成指定的数组格式。</p>
    <p>复合视图</p>
    <p>由于视图的构造函数可以指定起始位置和长度，所以在同一段内存之中，可以依次存放不同类型的数据，这叫做“复合视图”。</p>
    <p>const buffer = new ArrayBuffer(24);</p>
    <p>const idView = new Uint32Array(buffer, 0, 1);</p>
    <p>const usernameView = new Uint8Array(buffer, 4, 16);</p>
    <p>const amountDueView = new Float32Array(buffer, 20, 1);</p>
    <p>上面代码将一个 24 字节长度的ArrayBuffer对象，分成三个部分：</p>
    <p>字节 0 到字节 3：1 个 32 位无符号整数</p>
    <p>字节 4 到字节 19：16 个 8 位整数</p>
    <p>字节 20 到字节 23：1 个 32 位浮点数</p>
    <p>这种数据结构可以用如下的 C 语言描述：</p>
    <p>struct someStruct {</p>
    <p>    unsigned long id;</p>
    <p>    char username[16];</p>
    <p>    float amountDue;</p>
    <p>};</p>
    <p>DataView 视图</p>
    <p>如果一段数据包括多种类型（比如服务器传来的 HTTP 数据），这时除了建立ArrayBuffer对象的复合视图以外，还可以通过DataView视图进行操作。</p>
    <p>DataView视图提供更多操作选项，而且支持设定字节序。本来，在设计目的上，ArrayBuffer对象的各种TypedArray视图，是用来向网卡、声卡之类的本机设备传送数据，所以使用本机的字节序就可以了；而DataView视图的设计目的，是用来处理网络设备传来的数据，所以大端字节序或小端字节序是可以自行设定的。</p>
    <p>DataView视图本身也是构造函数，接受一个ArrayBuffer对象作为参数，生成视图。</p>
    <p>DataView(ArrayBuffer buffer [, 字节起始位置 [, 长度]]);</p>
    <p>下面是一个例子。</p>
    <p>const buffer = new ArrayBuffer(24);</p>
    <p>const dv = new DataView(buffer);</p>
    <p>DataView实例有以下属性，含义与TypedArray实例的同名方法相同。</p>
    <p>DataView.prototype.buffer：返回对应的 ArrayBuffer 对象</p>
    <p>DataView.prototype.byteLength：返回占据的内存字节长度</p>
    <p>DataView.prototype.byteOffset：返回当前视图从对应的 ArrayBuffer 对象的哪个字节开始</p>
    <p>DataView实例提供 8 个方法读取内存。</p>
    <p>getInt8：读取 1 个字节，返回一个 8 位整数。</p>
    <p>getUint8：读取 1 个字节，返回一个无符号的 8 位整数。</p>
    <p>getInt16：读取 2 个字节，返回一个 16 位整数。</p>
    <p>getUint16：读取 2 个字节，返回一个无符号的 16 位整数。</p>
    <p>getInt32：读取 4 个字节，返回一个 32 位整数。</p>
    <p>getUint32：读取 4 个字节，返回一个无符号的 32 位整数。</p>
    <p>getFloat32：读取 4 个字节，返回一个 32 位浮点数。</p>
    <p>getFloat64：读取 8 个字节，返回一个 64 位浮点数。</p>
    <p>这一系列get方法的参数都是一个字节序号（不能是负数，否则会报错），表示从哪个字节开始读取。</p>
    <p>const buffer = new ArrayBuffer(24);</p>
    <p>const dv = new DataView(buffer);</p>
    <p>// 从第1个字节读取一个8位无符号整数</p>
    <p>const v1 = dv.getUint8(0);</p>
    <p>// 从第2个字节读取一个16位无符号整数</p>
    <p>const v2 = dv.getUint16(1);</p>
    <p>// 从第4个字节读取一个16位无符号整数</p>
    <p>const v3 = dv.getUint16(3);</p>
    <p>上面代码读取了ArrayBuffer对象的前 5 个字节，其中有一个 8 位整数和两个十六位整数。</p>
    <p>如果一次读取两个或两个以上字节，就必须明确数据的存储方式，到底是小端字节序还是大端字节序。默认情况下，DataView的get方法使用大端字节序解读数据，如果需要使用小端字节序解读，必须在get方法的第二个参数指定true。</p>
    <p>// 小端字节序</p>
    <p>const v1 = dv.getUint16(1, true);</p>
    <p>// 大端字节序</p>
    <p>const v2 = dv.getUint16(3, false);</p>
    <p>// 大端字节序</p>
    <p>const v3 = dv.getUint16(3);</p>
    <p>DataView 视图提供 8 个方法写入内存。</p>
    <p>setInt8：写入 1 个字节的 8 位整数。</p>
    <p>setUint8：写入 1 个字节的 8 位无符号整数。</p>
    <p>setInt16：写入 2 个字节的 16 位整数。</p>
    <p>setUint16：写入 2 个字节的 16 位无符号整数。</p>
    <p>setInt32：写入 4 个字节的 32 位整数。</p>
    <p>setUint32：写入 4 个字节的 32 位无符号整数。</p>
    <p>setFloat32：写入 4 个字节的 32 位浮点数。</p>
    <p>setFloat64：写入 8 个字节的 64 位浮点数。</p>
    <p>这一系列set方法，接受两个参数，第一个参数是字节序号，表示从哪个字节开始写入，第二个参数为写入的数据。对于那些写入两个或两个以上字节的方法，需要指定第三个参数，false或者undefined表示使用大端字节序写入，true表示使用小端字节序写入。</p>
    <p>// 在第1个字节，以大端字节序写入值为25的32位整数</p>
    <p>dv.setInt32(0, 25, false);</p>
    <p>// 在第5个字节，以大端字节序写入值为25的32位整数</p>
    <p>dv.setInt32(4, 25);</p>
    <p>// 在第9个字节，以小端字节序写入值为2.5的32位浮点数</p>
    <p>dv.setFloat32(8, 2.5, true);</p>
    <p>如果不确定正在使用的计算机的字节序，可以采用下面的判断方式。</p>
    <p>const littleEndian = (function() {</p>
    <p>    const buffer = new ArrayBuffer(2);</p>
    <p>    new DataView(buffer).setInt16(0, 256, true);</p>
    <p>    return new Int16Array(buffer)[0] === 256;</p>
    <p>})();</p>
    <p>如果返回true，就是小端字节序；如果返回false，就是大端字节序。</p>
    <p>二进制数组的应用</p>
    <p>大量的 Web API 用到了ArrayBuffer对象和它的视图对象。</p>
    <p>AJAX</p>
    <p>传统上，服务器通过 AJAX 操作只能返回文本数据，即responseType属性默认为text。XMLHttpRequest第二版XHR2允许服务器返回二进制数据，这时分成两种情况。如果明确知道返回的二进制数据类型，可以把返回类型（responseType）设为arraybuffer；如果不知道，就设为blob。</p>
    <p>let xhr = new XMLHttpRequest();</p>
    <p>xhr.open('GET', someUrl);</p>
    <p>xhr.responseType = 'arraybuffer';</p>
    <p>xhr.onload = function () {</p>
    <p>    let arrayBuffer = xhr.response;</p>
    <p>    // ···</p>
    <p>};</p>
    <p>xhr.send();</p>
    <p>如果知道传回来的是 32 位整数，可以像下面这样处理。</p>
    <p>xhr.onreadystatechange = function () {</p>
    <p>    if (req.readyState === 4 ) {</p>
    <p>        const arrayResponse = xhr.response;</p>
    <p>        const dataView = new DataView(arrayResponse);</p>
    <p>        const ints = new Uint32Array(dataView.byteLength / 4);</p>
    <p>        xhrDiv.style.backgroundColor = "#00FF00";</p>
    <p>        xhrDiv.innerText = "Array is " + ints.length + "uints long";</p>
    <p>    }</p>
    <p>}</p>
    <p>Canvas</p>
    <p>网页Canvas元素输出的二进制像素数据，就是 TypedArray 数组。</p>
    <p>const canvas = document.getElementById('myCanvas');</p>
    <p>const ctx = canvas.getContext('2d');</p>
    <p>const imageData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);</p>
    <p>const uint8ClampedArray = imageData.data;</p>
    <p>需要注意的是，上面代码的uint8ClampedArray虽然是一个 TypedArray 数组，但是它的视图类型是一种针对Canvas元素的专有类型Uint8ClampedArray。这个视图类型的特点，就是专门针对颜色，把每个字节解读为无符号的 8 位整数，即只能取值 0 ～ 255，而且发生运算的时候自动过滤高位溢出。这为图像处理带来了巨大的方便。</p>
    <p>举例来说，如果把像素的颜色值设为Uint8Array类型，那么乘以一个 gamma 值的时候，就必须这样计算：</p>
    <p>u8[i] = Math.min(255, Math.max(0, u8[i] * gamma));</p>
    <p>因为Uint8Array类型对于大于 255 的运算结果（比如0xFF+1），会自动变为0x00，所以图像处理必须要像上面这样算。这样做很麻烦，而且影响性能。如果将颜色值设为Uint8ClampedArray类型，计算就简化许多。</p>
    <p>pixels[i] *= gamma;</p>
    <p>Uint8ClampedArray类型确保将小于 0 的值设为 0，将大于 255 的值设为 255。注意，IE 10 不支持该类型。</p>
    <p>WebSocket</p>
    <p>WebSocket可以通过ArrayBuffer，发送或接收二进制数据。</p>
    <p>let socket = new WebSocket('ws://127.0.0.1:8081');</p>
    <p>socket.binaryType = 'arraybuffer';</p>
    <p>// Wait until socket is open</p>
    <p>socket.addEventListener('open', function (event) {</p>
    <p>    // Send binary data</p>
    <p>    const typedArray = new Uint8Array(4);</p>
    <p>    socket.send(typedArray.buffer);</p>
    <p>});</p>
    <p>// Receive binary data</p>
    <p>socket.addEventListener('message', function (event) {</p>
    <p>    const arrayBuffer = event.data;</p>
    <p>    // ···</p>
    <p>});</p>
    <p>Fetch API</p>
    <p>Fetch API 取回的数据，就是ArrayBuffer对象。</p>
    <p>fetch(url)</p>
    <p>.then(function(response){</p>
    <p>    return response.arrayBuffer()</p>
    <p>})</p>
    <p>.then(function(arrayBuffer){</p>
    <p>    // ...</p>
    <p>});</p>
    <p>File API</p>
    <p>如果知道一个文件的二进制数据类型，也可以将这个文件读取为ArrayBuffer对象。</p>
    <p>const fileInput = document.getElementById('fileInput');</p>
    <p>const file = fileInput.files[0];</p>
    <p>const reader = new FileReader();</p>
    <p>reader.readAsArrayBuffer(file);</p>
    <p>reader.onload = function () {</p>
    <p>    const arrayBuffer = reader.result;</p>
    <p>    // ···</p>
    <p>};</p>
    <p>下面以处理 bmp 文件为例。假定file变量是一个指向 bmp 文件的文件对象，首先读取文件。</p>
    <p>const reader = new FileReader();</p>
    <p>reader.addEventListener("load", processimage, false);</p>
    <p>reader.readAsArrayBuffer(file);</p>
    <p>然后，定义处理图像的回调函数：先在二进制数据之上建立一个DataView视图，再建立一个bitmap对象，用于存放处理后的数据，最后将图像展示在Canvas元素之中。</p>
    <p>function processimage(e) {</p>
    <p>    const buffer = e.target.result;</p>
    <p>    const datav = new DataView(buffer);</p>
    <p>    const bitmap = {};</p>
    <p>    // 具体的处理步骤</p>
    <p>}</p>
    <p>具体处理图像数据时，先处理 bmp 的文件头。具体每个文件头的格式和定义，请参阅有关资料。</p>
    <p>bitmap.fileheader = {};</p>
    <p>bitmap.fileheader.bfType = datav.getUint16(0, true);</p>
    <p>bitmap.fileheader.bfSize = datav.getUint32(2, true);</p>
    <p>bitmap.fileheader.bfReserved1 = datav.getUint16(6, true);</p>
    <p>bitmap.fileheader.bfReserved2 = datav.getUint16(8, true);</p>
    <p>bitmap.fileheader.bfOffBits = datav.getUint32(10, true);</p>
    <p>接着处理图像元信息部分。</p>
    <p>bitmap.infoheader = {};</p>
    <p>bitmap.infoheader.biSize = datav.getUint32(14, true);</p>
    <p>bitmap.infoheader.biWidth = datav.getUint32(18, true);</p>
    <p>bitmap.infoheader.biHeight = datav.getUint32(22, true);</p>
    <p>bitmap.infoheader.biPlanes = datav.getUint16(26, true);</p>
    <p>bitmap.infoheader.biBitCount = datav.getUint16(28, true);</p>
    <p>bitmap.infoheader.biCompression = datav.getUint32(30, true);</p>
    <p>bitmap.infoheader.biSizeImage = datav.getUint32(34, true);</p>
    <p>bitmap.infoheader.biXPelsPerMeter = datav.getUint32(38, true);</p>
    <p>bitmap.infoheader.biYPelsPerMeter = datav.getUint32(42, true);</p>
    <p>bitmap.infoheader.biClrUsed = datav.getUint32(46, true);</p>
    <p>bitmap.infoheader.biClrImportant = datav.getUint32(50, true);</p>
    <p>最后处理图像本身的像素信息。</p>
    <p>const start = bitmap.fileheader.bfOffBits;</p>
    <p>bitmap.pixels = new Uint8Array(buffer, start);</p>
    <p>至此，图像文件的数据全部处理完成。下一步，可以根据需要，进行图像变形，或者转换格式，或者展示在Canvas网页元素之中。</p>
    <p>SharedArrayBuffer</p>
    <p>JavaScript 是单线程的，Web worker 引入了多线程：主线程用来与用户互动，Worker 线程用来承担计算任务。每个线程的数据都是隔离的，通过postMessage()通信。下面是一个例子。</p>
    <p>// 主线程</p>
    <p>const w = new Worker('myworker.js');</p>
    <p>上面代码中，主线程新建了一个 Worker 线程。该线程与主线程之间会有一个通信渠道，主线程通过w.postMessage向 Worker 线程发消息，同时通过message事件监听 Worker 线程的回应。</p>
    <p>// 主线程</p>
    <p>w.postMessage('hi');</p>
    <p>w.onmessage = function (ev) {</p>
    <p>    console.log(ev.data);</p>
    <p>}</p>
    <p>上面代码中，主线程先发一个消息hi，然后在监听到 Worker 线程的回应后，就将其打印出来。</p>
    <p>Worker 线程也是通过监听message事件，来获取主线程发来的消息，并作出反应。</p>
    <p>// Worker 线程</p>
    <p>onmessage = function (ev) {</p>
    <p>    console.log(ev.data);</p>
    <p>    postMessage('ho');</p>
    <p>}</p>
    <p>线程之间的数据交换可以是各种格式，不仅仅是字符串，也可以是二进制数据。这种交换采用的是复制机制，即一个进程将需要分享的数据复制一份，通过postMessage方法交给另一个进程。如果数据量比较大，这种通信的效率显然比较低。很容易想到，这时可以留出一块内存区域，由主线程与 Worker 线程共享，两方都可以读写，那么就会大大提高效率，协作起来也会比较简单（不像postMessage那么麻烦）。</p>
    <p>ES2017 引入SharedArrayBuffer，允许 Worker 线程与主线程共享同一块内存。SharedArrayBuffer的 API 与ArrayBuffer一模一样，唯一的区别是后者无法共享数据。</p>
    <p>// 主线程</p>
    <p>// 新建 1KB 共享内存</p>
    <p>const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(1024);</p>
    <p>// 主线程将共享内存的地址发送出去</p>
    <p>w.postMessage(sharedBuffer);</p>
    <p>// 在共享内存上建立视图，供写入数据</p>
    <p>const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer);</p>
    <p>上面代码中，postMessage方法的参数是SharedArrayBuffer对象。</p>
    <p>Worker 线程从事件的data属性上面取到数据。</p>
    <p>// Worker 线程</p>
    <p>onmessage = function (ev) {</p>
    <p>    // 主线程共享的数据，就是 1KB 的共享内存</p>
    <p>    const sharedBuffer = ev.data;</p>
    <p>    // 在共享内存上建立视图，方便读写</p>
    <p>    const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer);</p>
    <p>    // ...</p>
    <p>};</p>
    <p>共享内存也可以在 Worker 线程创建，发给主线程。</p>
    <p>SharedArrayBuffer与ArrayBuffer一样，本身是无法读写的，必须在上面建立视图，然后通过视图读写。</p>
    <p>// 分配 10 万个 32 位整数占据的内存空间</p>
    <p>const sab = new SharedArrayBuffer(Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT * 100000);</p>
    <p>// 建立 32 位整数视图</p>
    <p>const ia = new Int32Array(sab);    // ia.length == 100000</p>
    <p>// 新建一个质数生成器</p>
    <p>const primes = new PrimeGenerator();</p>
    <p>// 将 10 万个质数，写入这段内存空间</p>
    <p>for ( let i=0 ; i < ia.length ; i++ )</p>
    <p>    ia[i] = primes.next();</p>
    <p>// 向 Worker 线程发送这段共享内存</p>
    <p>w.postMessage(ia);</p>
    <p>Worker 线程收到数据后的处理如下。</p>
    <p>// Worker 线程</p>
    <p>let ia;</p>
    <p>onmessage = function (ev) {</p>
    <p>    ia = ev.data;</p>
    <p>    console.log(ia.length); // 100000</p>
    <p>    console.log(ia[37]); // 输出 163，因为这是第38个质数</p>
    <p>};</p>
    <p>Atomics 对象</p>
    <p>多线程共享内存，最大的问题就是如何防止两个线程同时修改某个地址，或者说，当一个线程修改共享内存以后，必须有一个机制让其他线程同步。SharedArrayBuffer API 提供Atomics对象，保证所有共享内存的操作都是“原子性”的，并且可以在所有线程内同步。</p>
    <p>什么叫“原子性操作”呢？现代编程语言中，一条普通的命令被编译器处理以后，会变成多条机器指令。如果是单线程运行，这是没有问题的；多线程环境并且共享内存时，就会出问题，因为这一组机器指令的运行期间，可能会插入其他线程的指令，从而导致运行结果出错。请看下面的例子。</p>
    <p>// 主线程</p>
    <p>ia[42] = 314159;    // 原先的值 191</p>
    <p>ia[37] = 123456;    // 原先的值 163</p>
    <p>// Worker 线程</p>
    <p>console.log(ia[37]);</p>
    <p>console.log(ia[42]);</p>
    <p>// 可能的结果</p>
    <p>// 123456</p>
    <p>// 191</p>
    <p>上面代码中，主线程的原始顺序是先对 42 号位置赋值，再对 37 号位置赋值。但是，编译器和 CPU 为了优化，可能会改变这两个操作的执行顺序（因为它们之间互不依赖），先对 37 号位置赋值，再对 42 号位置赋值。而执行到一半的时候，Worker 线程可能就会来读取数据，导致打印出123456和191。</p>
    <p>下面是另一个例子。</p>
    <p>// 主线程</p>
    <p>const sab = new SharedArrayBuffer(Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT * 100000);</p>
    <p>const ia = new Int32Array(sab);</p>
    <p>for (let i = 0; i < ia.length; i++) {</p>
    <p>    ia[i] = primes.next(); // 将质数放入 ia</p>
    <p>}</p>
    <p>// worker 线程</p>
    <p>ia[112]++; // 错误</p>
    <p>Atomics.add(ia, 112, 1); // 正确</p>
    <p>上面代码中，Worker 线程直接改写共享内存ia[112]++是不正确的。因为这行语句会被编译成多条机器指令，这些指令之间无法保证不会插入其他进程的指令。请设想如果两个线程同时ia[112]++，很可能它们得到的结果都是不正确的。</p>
    <p>Atomics对象就是为了解决这个问题而提出，它可以保证一个操作所对应的多条机器指令，一定是作为一个整体运行的，中间不会被打断。也就是说，它所涉及的操作都可以看作是原子性的单操作，这可以避免线程竞争，提高多线程共享内存时的操作安全。所以，ia[112]++要改写成Atomics.add(ia, 112, 1)。</p>
    <p>Atomics对象提供多种方法。</p>
    <p>（1）Atomics.store()，Atomics.load()</p>
    <p>store()方法用来向共享内存写入数据，load()方法用来从共享内存读出数据。比起直接的读写操作，它们的好处是保证了读写操作的原子性。</p>
    <p>此外，它们还用来解决一个问题：多个线程使用共享内存的某个位置作为开关（flag），一旦该位置的值变了，就执行特定操作。这时，必须保证该位置的赋值操作，一定是在它前面的所有可能会改写内存的操作结束后执行；而该位置的取值操作，一定是在它后面所有可能会读取该位置的操作开始之前执行。store方法和load方法就能做到这一点，编译器不会为了优化，而打乱机器指令的执行顺序。</p>
    <p>Atomics.load(array, index)</p>
    <p>Atomics.store(array, index, value)</p>
    <p>store方法接受三个参数：SharedBuffer 的视图、位置索引和值，返回sharedArray[index]的值。load方法只接受两个参数：SharedBuffer 的视图和位置索引，也是返回sharedArray[index]的值。</p>
    <p>// 主线程 main.js</p>
    <p>ia[42] = 314159;    // 原先的值 191</p>
    <p>Atomics.store(ia, 37, 123456);    // 原先的值是 163</p>
    <p>// Worker 线程 worker.js</p>
    <p>while (Atomics.load(ia, 37) == 163);</p>
    <p>console.log(ia[37]);    // 123456</p>
    <p>console.log(ia[42]);    // 314159</p>
    <p>上面代码中，主线程的Atomics.store向 42 号位置的赋值，一定是早于 37 位置的赋值。只要 37 号位置等于 163，Worker 线程就不会终止循环，而对 37 号位置和 42 号位置的取值，一定是在Atomics.load操作之后。</p>
    <p>下面是另一个例子。</p>
    <p>// 主线程</p>
    <p>const worker = new Worker('worker.js');</p>
    <p>const length = 10;</p>
    <p>const size = Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT * length;</p>
    <p>// 新建一段共享内存</p>
    <p>const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(size);</p>
    <p>const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer);</p>
    <p>for (let i = 0; i < 10; i++) {</p>
    <p>    // 向共享内存写入 10 个整数</p>
    <p>    Atomics.store(sharedArray, i, 0);</p>
    <p>}</p>
    <p>worker.postMessage(sharedBuffer);</p>
    <p>上面代码中，主线程用Atomics.store()方法写入数据。下面是 Worker 线程用Atomics.load()方法读取数据。</p>
    <p>// worker.js</p>
    <p>self.addEventListener('message', (event) => {</p>
    <p>    const sharedArray = new Int32Array(event.data);</p>
    <p>    for (let i = 0; i < 10; i++) {</p>
    <p>        const arrayValue = Atomics.load(sharedArray, i);</p>
    <p>        console.log(`The item at array index ${i} is ${arrayValue}`);</p>
    <p>    }</p>
    <p>}, false);</p>
    <p>（2）Atomics.exchange()</p>
    <p>Worker 线程如果要写入数据，可以使用上面的Atomics.store()方法，也可以使用Atomics.exchange()方法。它们的区别是，Atomics.store()返回写入的值，而Atomics.exchange()返回被替换的值。</p>
    <p>// Worker 线程</p>
    <p>self.addEventListener('message', (event) => {</p>
    <p>    const sharedArray = new Int32Array(event.data);</p>
    <p>    for (let i = 0; i < 10; i++) {</p>
    <p>        if (i % 2 === 0) {</p>
    <p>            const storedValue = Atomics.store(sharedArray, i, 1);</p>
    <p>            console.log(`The item at array index ${i} is now ${storedValue}`);</p>
    <p>        } else {</p>
    <p>            const exchangedValue = Atomics.exchange(sharedArray, i, 2);</p>
    <p>            console.log(`The item at array index ${i} was ${exchangedValue}, now 2`);</p>
    <p>        }</p>
    <p>    }</p>
    <p>}, false);</p>
    <p>上面代码将共享内存的偶数位置的值改成1，奇数位置的值改成2。</p>
    <p>（3）Atomics.wait()，Atomics.wake()</p>
    <p>使用while循环等待主线程的通知，不是很高效，如果用在主线程，就会造成卡顿，Atomics对象提供了wait()和wake()两个方法用于等待通知。这两个方法相当于锁内存，即在一个线程进行操作时，让其他线程休眠（建立锁），等到操作结束，再唤醒那些休眠的线程（解除锁）。</p>
    <p>// Worker 线程</p>
    <p>self.addEventListener('message', (event) => {</p>
    <p>    const sharedArray = new Int32Array(event.data);</p>
    <p>    const arrayIndex = 0;</p>
    <p>    const expectedStoredValue = 50;</p>
    <p>    Atomics.wait(sharedArray, arrayIndex, expectedStoredValue);</p>
    <p>    console.log(Atomics.load(sharedArray, arrayIndex));</p>
    <p>}, false);</p>
    <p>上面代码中，Atomics.wait()方法等同于告诉 Worker 线程，只要满足给定条件（sharedArray的0号位置等于50），就在这一行 Worker 线程进入休眠。</p>
    <p>主线程一旦更改了指定位置的值，就可以唤醒 Worker 线程。</p>
    <p>// 主线程</p>
    <p>const newArrayValue = 100;</p>
    <p>Atomics.store(sharedArray, 0, newArrayValue);</p>
    <p>const arrayIndex = 0;</p>
    <p>const queuePos = 1;</p>
    <p>Atomics.wake(sharedArray, arrayIndex, queuePos);</p>
    <p>上面代码中，sharedArray的0号位置改为100，然后就执行Atomics.wake()方法，唤醒在sharedArray的0号位置休眠队列里的一个线程。</p>
    <p>Atomics.wait()方法的使用格式如下。</p>
    <p>Atomics.wait(sharedArray, index, value, timeout)</p>
    <p>它的四个参数含义如下。</p>
    <p>sharedArray：共享内存的视图数组。</p>
    <p>index：视图数据的位置（从0开始）。</p>
    <p>value：该位置的预期值。一旦实际值等于预期值，就进入休眠。</p>
    <p>timeout：整数，表示过了这个时间以后，就自动唤醒，单位毫秒。该参数可选，默认值是Infinity，即无限期的休眠，只有通过Atomics.wake()方法才能唤醒。</p>
    <p>Atomics.wait()的返回值是一个字符串，共有三种可能的值。如果sharedArray[index]不等于value，就返回字符串not-equal，否则就进入休眠。如果Atomics.wake()方法唤醒，就返回字符串ok；如果因为超时唤醒，就返回字符串timed-out。</p>
    <p>Atomics.wake()方法的使用格式如下。</p>
    <p>Atomics.wake(sharedArray, index, count)</p>
    <p>它的三个参数含义如下。</p>
    <p>sharedArray：共享内存的视图数组。</p>
    <p>index：视图数据的位置（从0开始）。</p>
    <p>count：需要唤醒的 Worker 线程的数量，默认为Infinity。</p>
    <p>Atomics.wake()方法一旦唤醒休眠的 Worker 线程，就会让它继续往下运行。</p>
    <p>请看一个例子。</p>
    <p>// 主线程</p>
    <p>console.log(ia[37]);    // 163</p>
    <p>Atomics.store(ia, 37, 123456);</p>
    <p>Atomics.wake(ia, 37, 1);</p>
    <p>// Worker 线程</p>
    <p>Atomics.wait(ia, 37, 163);</p>
    <p>console.log(ia[37]);    // 123456</p>
    <p>上面代码中，视图数组ia的第 37 号位置，原来的值是163。Worker 线程使用Atomics.wait()方法，指定只要ia[37]等于163，就进入休眠状态。主线程使用Atomics.store()方法，将123456写入ia[37]，然后使用Atomics.wake()方法唤醒 Worker 线程。</p>
    <p>另外，基于wait和wake这两个方法的锁内存实现，可以看 Lars T Hansen 的 js-lock-and-condition 这个库。</p>
    <p>注意，浏览器的主线程不宜设置休眠，这会导致用户失去响应。而且，主线程实际上会拒绝进入休眠。</p>
    <p>（4）运算方法</p>
    <p>共享内存上面的某些运算是不能被打断的，即不能在运算过程中，让其他线程改写内存上面的值。Atomics 对象提供了一些运算方法，防止数据被改写。</p>
    <p>Atomics.add(sharedArray, index, value)</p>
    <p>Atomics.add用于将value加到sharedArray[index]，返回sharedArray[index]旧的值。</p>
    <p>Atomics.sub(sharedArray, index, value)</p>
    <p>Atomics.sub用于将value从sharedArray[index]减去，返回sharedArray[index]旧的值。</p>
    <p>Atomics.and(sharedArray, index, value)</p>
    <p>Atomics.and用于将value与sharedArray[index]进行位运算and，放入sharedArray[index]，并返回旧的值。</p>
    <p>Atomics.or(sharedArray, index, value)</p>
    <p>Atomics.or用于将value与sharedArray[index]进行位运算or，放入sharedArray[index]，并返回旧的值。</p>
    <p>Atomics.xor(sharedArray, index, value)</p>
    <p>Atomic.xor用于将vaule与sharedArray[index]进行位运算xor，放入sharedArray[index]，并返回旧的值。</p>
    <p>（5）其他方法</p>
    <p>Atomics对象还有以下方法。</p>
    <p>Atomics.compareExchange(sharedArray, index, oldval, newval)：如果sharedArray[index]等于oldval，就写入newval，返回oldval。</p>
    <p>Atomics.isLockFree(size)：返回一个布尔值，表示Atomics对象是否可以处理某个size的内存锁定。如果返回false，应用程序就需要自己来实现锁定。</p>
    <p>Atomics.compareExchange的一个用途是，从 SharedArrayBuffer 读取一个值，然后对该值进行某个操作，操作结束以后，检查一下 SharedArrayBuffer 里面原来那个值是否发生变化（即被其他线程改写过）。如果没有改写过，就将它写回原来的位置，否则读取新的值，再重头进行一次操作。</p>
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